C语言类型:
1:内置类型:char,short,int,long,long long,float,double 类型的意义:
1:使用这个类型开辟内存空间的大小(大小决定了使用范围)
2:如何看待内存空间的视角 2:自定义类型
类型的基本分类:
整形家族:
char: unsigned char(无符号字符) signed char (有符号字符)
怎么理解有符号和无符号呢?
举例:
既然无符号字符的最高位并不表示正负号,那么它能表示的范围就会更大一些,当最高位是1的时候,有符号字符型认为它是负号,而无符号字符型将他视它为普通的二进制位。
注:无符号字符表示的范围是0-255,有符号字符型表示的范围是-128–127
short: unsigned short [int] signed short [int]注:这里的int写不写都不会有影响。
举例:
#include<stdio.h> int main() { short a = 10; short int f = 10; printf("%d\n", a); printf("%d", f); return 0; }
10 10
int: unsigned int 、signed int 注:这里的int不能进行省略
long: unsigned long [int] 、signed long [int]注:这里的int也可以省略
浮点型家族:
float(单精度浮点型) double(双精度浮点型)
构造类型(自定义类型):数组类型,结构体类型(struct),枚举类型(enum),联合类型(union)
以数组为例举例:
int arr[10] = {0};//定义数组名为arr的数组 int[10];//去掉数组名,则为数组类型,这里int表示数组的类型,其中存放10个整形数据 char arr[10] = { 0 };//定义数组名为arr的数组 char[10];//去掉数组名,则为数组类型,这里char表示数组的类型,其中存放10个字符型数据
以结构体类型举例:结构体成员发生变化,则结构体类型发生变化
struct student { char name[20]; int age; char address[100]; };
以枚举类型举例:
enum person { name, color, age, number };
以联合类型举例:
union student { char name[20]; int age; char number[20]; };
指针类型(大小都是4/8个字节);
int *pi;char *pc;float *pf;void *pv;
空类型:
void表示空类型(无类型),通常应用于函数的返回类型,函数的参数,指针类型。
以函数的返回类型举例:适用于只需要该函数解决某些问题,而不需要给主函数返回值时
#include<stdio.h> void test() { printf("hello,c语言"); } int main() { test(); return 0; }
以函数的参数进行举例:当我们需要让某一函数为无参数函数时,则可在形参处直接写void,表示该函数为无参函数。
#include<stdio.h> void test(void) { printf("hello,c语言"); } int main() { test(100); return 0; }
以函数指针类型进行举例:void*类型的指针和普通指针的内存大小是一样的,其不同点在于,它只是包含地址信息,而其他普通的指针不仅包含地址信息,还包含类型信息。
int arr[10] = { 0,1,2,3,4,5,6 }; void* pv = arr;
整形在内存中的存储:
int a=10; int b=-20;
我们知道a分配四个字节的空间,那如何储存呢?
下来了解下面的概念:
原码,反码,补码:
计算机中有符号数(整形),有三种表示方法,即原码,反码,补码。
三种表示方法均有符号位(最高位)和数值两部分,符号位都是用0表示”正“,用1表示”负“,而数值位三种表示方法各不相同。此外计算机中无符号数(整形),也有三种表示方法,即原码,反码,补码,只不过这三种表现形式都相同。
原码: 直接将二进制按照正负数的形式翻译成二进制就可以。 反码: 将原码的符号位不变,其他依次按位取反就可以得到了。 补码:
反码+1得到补码
举例:
int a = 20;//四个字节。8个比特位 //00000000000000000000000000000010100--原码 //00000000000000000000000000000010100--反码 //000000000000000000000000000 0001 0100--补码 int b = -10; //10000000000000000000000000000001010--原码 //11111111111111111111111111111110101--反码(原码符号位不变,其他位按位取反) //11111111111111111111111111111110110--补码(反码加1)
通过查看变量在内存中的存储方式:
&a得到a的地址:0x 00 00 14
&b得到b的地址:0x ff ff f6
对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码。
为什么呢?
在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储,原因在于,使用补码,可以将符号位和数值域统一处理,同时,加法和减法也可以统一处理(CPU只有加法器),此外,补码与原码互相转换,其运算过程是相同的,不需要额外的硬件电路。
举例:
1+(-1)的数学运算结果是0,无论是通过将1和-1的原码还是反码进行相加都无法的到0,只有将两者的补码进行相加才能得到0
//1+(-1) //1的原码: 00000000000000000000000000000001 //1的反码: 00000000000000000000000000000001 //1的补码: 00000000000000000000000000000001 //-1的原码:10000000000000000000000000000001 //-1的反码:11111111111111111111111111111110 //-1的补码:11111111111111111111111111111111
我们可以看到对于a和b分别存储的是补码,但是我们发现字节存放的顺序有点不对劲,这又是为什么?
下面我们再介绍一个概念,什么叫大端小端:
大端(存储)模式【大端字节序存储模式】:是指数据的低位保存在内存的高地址中,而数据的高位,保存在内存的低地址中。
小端(存储)模式【小端字节存储模式】:是指数据的低位保存在内存的低地址中,而数据的高位,保存在内存的高地址中。
举例:
假设有一个地址为0x 11 22 33 44,存储方式可以为11 22 33 44/44 33 22 11/11 44 33 22/22 33 44 11等多种,但除了倒序存放和正序存放之外,其他存放模式是不建议的,原因是,你将该数存储之后下,下次使用的时候需要将该数还原到它原来的大小,如果是没有规律的存放会增加还原的难度。因此我们采用大端存储/小端存储模式
举例:
为什么会有大小端模式之分呢?
这是因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,每个地址单元都对应着一个字节,一个字节为8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外,还有16bit的short型,32bit的long型(要看具体的编译器),另外,对于位数大于8位的处理器,例如16位或者32位的处理器,由于寄存器宽度大于一个字节,那么必然存在着一个如果将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。
例如一个 16bit 的 short 型×,在内存中的地址为 0x0010 ,x 的值为 0x1122,那么 0x11
为高字节,0x22为低字节。对于大端模式,就将 0x11 放在低地址中,即 0x0010 中,0x22 放在高地址中,即
0x0011中。小端模式,刚好相反。我们常用的 X86结构是小端模式,而 KEIL
C51则为大端模式。很多的ARM,DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。
那么我们如何通过编写程序来判断当前的机器是大端还是小端呢?
我们先来分析一下这个问题:
假设变量变量a的值为一,那么它用16进制表示就是0x000001,再结合大小端存储模式的使用规则,如果该数为大端存储模式,则存储方式为00 00 01
如果该数为小端存储模式,则存储方式为01 00 00,所以我们只需要通过程序实现将该数的一个字节拿出,那么怎么实现拿出一个字节呢?
这就需要用到我们之前学到的指针类型的意义:
1:指针类型决定了指针解引用操作符能访问几个字节,charp,p访问了一个字节,intp,p访问了四个字节,doublep,p访问了8个字节
2:指针类型决定了指针+1,-1,加的或者减的是几个字节;charp;p+1,跳过一个字符,intp;p+1,跳过一个整型–四个字节
代码如下:
#include<stdio.h> int check() { int a = 1; char* p = (char*) & a; return *p;//返回1,小端,返回0,大端 } int main() { int ret = check(); if (ret == 1) { printf("小端"); } else { printf("大端"); } }